In einem ambitionierten Forschungsprojekt entwickelt das ZAE Bayern gemeinsam mit namhaften Partnern aus Industrie und Wissenschaft ein innovatives, besonders energieeffizientes Verfahren zur Trocknung von Wäsche in gewerblichen und industriellen Wäschereien. Das Verfahren basiert auf einem offenen Sorptionsprozess, der die Nutzung eines Wärmepumpeneffekts und damit eine besonders hohe Energieeffizienz ermöglicht.

Aufgabestellung:

Im Rahmen dieses Praktikums bekommen Sie einen spannenden Einblick in die Entwicklung einer neuartigen Technologie in enger Kooperation zwischen Industrie und angewandter Forschung. Sie erhalten die Möglichkeit, an verschiedenen Fragestellungen des Forschungsprojekts mitzuwirken. Je nach Interesse kann es sich z. B. um die Planung und Durchführung von Experimenten, Umbaumaßnahmen an bestehenden Versuchsanlagen oder die theoretische Betrachtung projektspezifischer Fragestellungen sein.

Thermische Energiespeicher können ein wichtiger Baustein des nachhaltigen Energiesystems der Zukunft werden. Sie ermöglichen beispielsweise die Integration fluktuierender erneuerbarer Energien in den Wärmesektor oder die zeitlich und örtlich flexible Verwertung industrieller Abwärme. Ein vielversprechendes Speicherkonzept stellt die thermische Energiespeicherung auf Basis eines geschlossenen Absorptionsprozesses mit einem flüssigen Sorbens dar, die derzeit am ZAE Bayern erforscht wird. Im Vergleich zu sensiblen oder latenten Speichern können mit dieser Speichertechnologie deutlich höhere Energiespeicherdichten erreicht und ein Großteil der Energie praktisch verlustfrei über lange Zeiträume gespeichert werden.

Aufgabestellung:

Im Rahmen dieses Praktikums erhält der/die Studierende die Möglichkeit, an verschiedenen Fragestellungen des Forschungsprojekts mitzuwirken. Je nach Interesse kann es sich dabei z. B. um die Planung und Durchführung von Experimenten, Umbaumaßnahmen an bestehenden Versuchsanlagen oder die theoretische Betrachtung projektspezifischer Fragestellungen handeln.

Mit dieser Ausschreibung suchen wir für das bestehende Projektteam ab Anfang Mai 2022 eine studentische Hilfskraft, die uns in den Bereichen Datenaufbereitung, Energiesystemsimulation sowie bei der Aufarbeitung wichtiger projektspezifischer Informationen unterstützt.

Aufgabestellung:

• Aufbereitung von Messdaten
• Aufarbeitung und Aufbereitung projektspezifischer Informationen
• Unterstützung bei der Energiesystemsimulation
• Analyse und Auswertung von Simulationsergebnissen

In einem aktuellen Forschungsprojekt entwickelt das ZAE Bayern einen neuartigen Absorptionskältespeicher auf Basis des Stoffpaars Wasser/Lithiumbromid, bei dem ein Großteil der wässrigen Lithiumbromidlösung zyklisch kristallisiert und wieder aufgelöst wird.

Aufgaben:

Im nächsten Entwicklungsschritt soll der Absorptionskältespeicher erstmalig in Form eines Prototyps technisch umgesetzt werden. Die anvisierten Leistungsdaten liegen bei einer Lade-/Entladeleistung von 20 kW und einer Speicherkapazität von 100 kWh. Die Konstruktionsarbeiten werden derzeit abgeschlossen und die einzelnen Komponenten in Auftrag gegeben. Im Rahmen der Masterarbeit soll der Prototyp aufgebaut, in Betrieb genommen und erprobt werden.

Im Rahmen des vom BMWK geförderten Forschungsprojekts „SunBeltChiller“ wurde am ZAE Bayern ein mehrstufiges solarthermisches Energiesystem für Kälte und Prozesswärme entwickelt. Das innovative solare Kühlsystem wurde speziell für eine Rückkühlung bei klimatischen Verhältnissen, wie sie im Sunbelt vorkommen, ausgelegt. Eine Erprobung des Systems im Technikumsmaßstab läuft momentan am ZAE Bayern. Der Hochtemperaturdesorber, für den die Wärme mittels eines Thermoölerhitzers bereitgestellt wird, wurde bereits in Betrieb genommen. Die von der Anlage erzielbaren Leistungen werden über ein Heiß-, Kalt- und Kühlwassersystem gemessen. Durch die Variation verschiedener Betriebsparameter (Rückkühltemperatur, Leistung, …) kann die Ermittlung des Anlagenkennfeldes erfolgen.

Arbeitspakete:

• Einarbeitung in die Thematik Absorptionswärmepumpen
• Vermessung der Basisstufe und des Hochtemperaturdesorbers
• Versuchsplanung, -durchführung und -dokumentation
• Auswertung der Messergebnisse
• Kennfelderstellung

Die Reduktion des Energieverbrauchs ist ein wichtiger Baustein beim Erreichen der geforderten Klimaziele. Hier spielen sowohl verbesserte/optimierte Anlagentechnik sowie verbesserte Dämmung heißer Anlagenteile eine wichtige Rolle. Konventionelle Dämmstoffe erreichen im Temperaturbereich bis 600°C Wärmeleitfähigkeiten von ca. 150 W/mK. In einem durch das BMWK geförderten Forschungsprojekt werden sog. Hochtemperatur-Vakuum-Super-Isolationspaneele (HT-VIP) bis 600°C entwickelt.
Weitere Informationen im Inserat.

Arbeitspakete:

• Marktanalyse vergleichbarer Dämmsysteme
• Erstellen von Szenarien zur Amortisationsbetrachtung
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der neuen Dämmsysteme

Um die gesetzten CO₂-Einsparungsziele zu erreichen, rückt derzeit die Industrie mit Ihren exergetisch hochwertigen Abwärmequellen immer mehr in den Fokus. Neuartige Speichertechnologien und verbesserte Wärmedämmungen können dort einen entscheidenden Beitrag leisten. In einem durch das BMWk geförderten Forschungsprojekt werden sog. Hochtemperatur-Vakuum-Super-Isolationspaneele (HT-VIP) für Temperaturen bis 600°C entwickelt.
Weitere Informationen im Inserat.

Arbeitspakete:

• Literaturrecherche zu ähnlicher Wärmeleitproblematik
• Modellerstellung und Simulation der Paneele
• Vergleich und Interpretation der Ergebnisse

In dieser Arbeit soll an einem bestehenden Prüfstand die Leistungsgrenzen der adiabaten Transportzone bei Variation der Einflussfaktoren auf die übertragbare Leistung, wie Neigungswinkel, Rohrdurchmesser und Material experimentell bestimmt werden.

Im Rahmen der Masterarbeit sollen Verbundsysteme konzipiert und hinsichtlich ihrer Anwendung im gewünschten Temperaturbereich simulativ optimiert werden. Ferner soll eine Materialauswahl der Kunststoffe, Gläser und des Randverbundes erfolgen. Die Arbeiten werden in der Arbeitsgruppe Solarenergie und Geothermie des ZAE Bayern durchgeführt.

Arbeitspakete:

• Konzepterstellung der Verbundsysteme je nach Anwendungstemperatur
• Simulation der thermischen Verluste verschiedener Varianten
• ...

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Qualitätssteigerung oberflächennaher Geothermiesysteme (QEWSplus)“ soll unter anderem der Prüfstand, eine emulierte Erdwärmesonde zur Überprüfung von Thermal-Response-Test-Geräten (TRT- Geräten), um künstlich erzeugte Störaufbringungen erweitert werden. Ein TRT ist in der oberflächennahen Geothermie ein verbreitetes Testverfahren und wird meist bei der Auslegung von Sondenfeldern an einer Probebohrung durchgeführt, um auf die tatsächlichen Untergrundeigenschaften zu schließen. Dies geschieht meist auf einer Baustelle mit vielen Umgebungseinflüssen/Störgrößen (Netzschwankungen, Solarstrahlung, Niederschlag, …). Diese sollen zur realitätsnahen Überprüfung der TRT-Geräte auch an der bereits am ZAE Bayern aufgebauten emulierten Erdwärmesonde abgebildet werden.